基于價格機制和水平溢出的下游企業研發策略對比分析

摘要：以一個上游企業和兩個下游企業構成的二級產業鏈為研究對象，討論了價格機制和水平溢出對下游企業研發產出及上、下游企業利潤的影響。研究結果表明：當下游企業選擇獨立研發或合作研發時，水平溢出對下游企業研發產出以及上、下游企業利潤的影響存在顯著差異，而且這種影響不會因為上、下游企業之間價格機制的改變而變化；在兩種價格機制和兩種研發策略的策略組合中，最優共贏策略是下游企業與上游企業采取固定價格機制，并與其他下游企業進行合作研發。在這種策略下，下游企業的研發產出以及上、下游企業的利潤都會隨著水平溢出效應的增加而不斷增加。

關鍵詞：二級產業鏈；合作研發；水平溢出；價格機制

中圖分類號：F273.1文獻標識碼：A文章編號：1001-8409（2014）05-0130-05

1文獻回顧

合作研發是企業之間通過簽訂協議或相互參股等方式，以實現彼此之間的資源共享和優勢資源互補，從而提升研發創新效率的有效途徑，可以幫助企業降低研發成本，增加研發收益，增強企業核心競爭力，因此，在過去幾十年中企業之間合作研發增長迅速，為了探索企業之間研發合作的成因、途徑及帶來的影響，學者們圍繞企業之間的橫向、縱向合作研發開展了廣泛研究，取得了豐富的研究成果。一方面，針對橫向合作研發，國內外學者以Daspremont 和Jacquemin[1]、Kamien等[2]的開創性研究為基礎，分別討論了投資溢出、研發溢出等因素對研發投資、產量、價格和社會福利的影響（Qiu，Gersbach和Schmutzler，李忠和陳繼祥）[3～5]，研究證實在考慮溢出效應時，企業間的合作研發可以降低單位產品成本、增加企業利潤并刺激企業增加研發投資。因此，知識溢出會正向影響企業創新的傾向以及參加與外部組織合作研發的可能性（Angeles和Marta等）[6]，并對中小企業參與合作研發的決策產生積極作用，且對小型企業的影響比中型企業更大（Chun和Mun）[7]。此外，李綱和劉益等在考慮溢出效應的同時，引入了吸收能力，指出雙寡頭企業在研發競爭和研發合作兩種情形下的有效成本降低、研發總成本、產量和利潤的大小由寡頭企業的溢出效應和吸收能力共同決定[8]；方海燕和達慶利引入了產品差分的概念，討論了研發成果溢出、產品差分和R&D效率對企業研發策略的影響[9]；戴菊貴和王偉則進一步詳細分析了產品差分對研發投入和企業利潤的影響，研究發現：在合作研發條件下，企業的研發投入隨產品差分度而遞增，產品差分度越低，研發溢出效應越大[10]；孫曉華和鄭輝[11]則擴展了DAspremont和Jacquemin的兩階段雙寡頭模型，構建了納入水平溢出和垂直溢出的三階段古諾競爭博弈模型，研究發現在研發合作策略下，垂直溢出的提高會刺激企業增加研發投資，且當垂直溢出水平較低或較高時，企業分別選擇垂直合作、混合合作能夠實現研發投入的最大化。另一方面，針對縱向合作研發，Banerjee和Lin以1個上游企業、N個下游企業構成的二級產業鏈為研究對象，討論了上下游企業采取浮動價格或固定價格對下游企業研發產出的不利影響，并進行了對比分析[12]；隨后，Akira建立了一個由兩個上游供應商和兩個下游制造商構成的縱向雙寡頭合作研發模型，討論了當同時考慮橫向溢出和縱向溢出時，縱向合作研發對上游企業研發投入和產出的影響[13]；孫國巖和林昶分析了下游制造商進行成本節約型研發合作時，上游供應商的價格策略[14]；Liao的研究表明：上下游企業采取固定價格機制比浮動價格機制更有助于激勵下游企業管理者，并提升企業市場績效[15]；Vasileios和Dusanee以Banerjee和Lin[11]的研究為基礎，討論了技術溢出對上下游企業投入產出效益的強化或弱化作用[16]；林立等主要關注了上游企業的定價機制和下游企業的產品差異性兩個因素對下游企業合作研發的影響，并對比分析了采取固定價格和浮動價格策略時上、下游企業的利潤[17]；張漢江等通過對比分析合作研發的費用分擔策略或縱向并購的一體化策略時上下游企業的個體效益與社會效益，指出與企業縱向合作研發和橫向合作研發存在明顯差異，前者的基本形式是費用分擔，后者的基本形式是信息共享形式[18]；朱鑫榕[19]將水平溢出納入二級產業鏈，討論了不同價格機制下水平溢出對下游企業合作研發效果的影響。

回顧以往文獻發現，學者們分別考慮了技術溢出、價格機制、吸收能力和產品差分等因素對企業研發策略的影響，較少關注技術溢出、價格機制對產業內企業研發策略的共同影響效果。因此，為了進一步探討二級產業鏈中上下游企業分別采取浮動價格和固定價格兩種價格機制時，下游企業水平溢出和研發策略對研發產出和企業利潤的影響，本文以文獻[6]的研究為基礎，結合其他學者們的研究，討論了二級產業鏈中，在固定價格機制或浮動價格機制下，下游企業分別采取獨立研發或合作研發策略時，水平溢出對下游企業研發產出以及上、下游企業利潤的影響；并通過對比分析發現，在兩種價格機制、兩種研發選擇組成的4種策略中，最優共贏策略是下游企業與上游企業采取固定價格機制，并與其他下游企業進行合作研發。

2研究假設

假設1：在二級產業鏈中，有1個上游企業U和2個下游企業Dj（j=1，2）。上游企業U以單位產品生產成本cu將初級產品加工成中間產品，并以價格Pu銷售給下游企業；下游企業從上游企業處購買中間產品后，以單位產品生產成本Cd生產終端產品，并通過古諾競爭以價格pd銷售給最終消費者。

假設2：下游企業每生產1單位終端產品必須且只需要1單位中間產品，即在這個二級產業鏈中上、下游企業的總產出相等。下游企業i的產量為qi，逆需求函數為Pd=a-bQd，其中，a和b為常數且滿足a>0，b>0，Qd=（qi+qj）（i≠j）。考慮到b的取值并不會影響最終的研究結論，在下文中令b=1以簡化運算過程。

假設3：下游企業研發成本函數為yi=rx2ii=1，2，即下游企業投入rx2i研發成本，單位產品生產成本降低xi，其中，r表示研發難度系數，大小反映了同等研發投入規模降低單位產品成本的差異。

假設4：下游企業的研發投資會產生水平溢出，即下游企業Di投入rx2i研發成本，不僅能使自身單位產品生產成本降低xi，還會通過水平溢出使得下游企業Dji≠j單位產品生產成本降低βxi，其中β表示水平溢出的大小，且滿足0≤β≤1。

根據圖1至圖3，基于兩種價格機制的不同研發策略對比可以得出如下命題或推論：

命題1：在下游企業選擇獨立研發時，無論上下游企業之間采取何種價格機制，隨著水平溢出的增加，上、下游企業的利潤均呈現先增加后減少的變化，即上、下游企業利潤是水平溢出的凸函數。隨著水平溢出的增加，下游企業研發產出不斷降低，即水平溢出會對下游企業的研發產出產生負向影響。

命題1說明，下游企業的獨立研發能夠提升下游企業自身利潤，由于水平溢出效應，某個下游企業的研發成果能夠較容易被另一個下游企業獲取，并從中直接獲利，這也會提升競爭對手的利潤。但隨著水平溢出的增加，某個下游企業的研發成果越來越容易被另一個下游企業無償占有，此時下游企業會傾向于利用對方研發成果以增加利潤，而不是主動進行研發投入，水平溢出的增加進一步降低下游企業研發投入的規模，并最終造成對上、下游企業利潤的負向影響。

命題2：在下游企業選擇合作研發時，無論上下游企業之間采取何種價格機制，隨著水平溢出的增加，上游企業研發產出和上、下游企業的利潤都會隨之增加，即上、下游企業利潤是水平溢出系數的增函數。

命題2說明，由于水平溢出，下游企業之間能夠通過合作研發更好地分享稀缺資源和研發成果，從而增加了彼此的利潤。而且，由于水平溢出越高，下游企業之間越容易實現稀缺資源的互補和研發成果的共享，水平溢出研發產出、利潤的正向效應越顯著，這會刺激下游企業進一步增加研發投入，并由此進一步增加企業利潤。總之，水平溢出會對上下游企業研發產出，以及上、下游企業利潤產生正向影響。

根據命題1和命題2，可以得出推論1。

推論1：水平溢出對上、下游企業的利潤以及下游企業研發產業的影響，只與企業采取獨立研發或合作研發的策略密切相關，與上、下游企業之間采取何種價格機制無關。

命題3：當0≤β≤1，下游企業與上游企業簽訂固定價格機制，并與其他下游企業之間進行合作研發時能最大化自身利潤。

命題4：當β≤β*，下游企業與上游企業簽訂浮動價格機制，并采取獨立研發策略時，上游企業獲得的利潤最多；當β>β*，下游企業與上游企業簽訂固定價格機制，并與其他下游企業之間進行合作研發時，上游企業獲得的利潤最多。

根據命題3和命題4可知，當β>β*時，下游企業與上游企業簽訂固定價格機制，并與其他下游企業之間進行合作研發，上、下游企業都能夠實現利潤最大化，實現共贏；當β≤β*時，由于下游企業掌握著選擇合作研發或獨立研發策略的主動權，而且此時無論上下游企業之間采取何種價格機制，下游企業選擇合作研發的利潤都大于獨立研發的利潤（πcd1>πnd1，πcd2>πnd2），所以下游企業一定會選擇合作研發策略。進一步分析，在選擇合作研發策略之后，下游企業與上游企業談判并簽訂浮動價格機制或固定價格機制，而此時相比于浮動價格機制，固定價格機制對上、下游企業更有利（πcd2>πcd1，πcu2>πcu1），所以，上、下游企業會最終簽訂固定價格機制。因此，當β≤β*時，下游企業之間采取合作研發策略，并與上游企業之間簽訂固定價格機制時，有助于幫助上、下游企業獲取最大利潤。

由此，綜合命題2、3、4，可以得出推論2。

推論2：無論β>β*或β≤β*，下游企業與上游企業簽訂固定價格機制，并與其他下游企業進行合作研發，能夠實現上下游企業共贏，是最優決策。在這種策略下，隨著水平溢出的增加，下游企業的研發產出以及上、下游企業的利潤都會隨之增加。

6結論

將水平溢出納入到由1個上游企業和2個下游企業構成的二級產業鏈中，討論了2種價格機制、2種研發策略組成的4種情景下，水平溢出對下游企業的研發產出以及對上、下游企業利潤的影響。研究結果表明：（1）水平溢出對下游企業研發產業以及對上、下游企業的利潤的影響，只與企業采取獨立研發或合作研發的策略密切相關，與上、下游企業之間采取何種價格機制無關。具體而言，在下游企業選擇獨立研發時，隨著水平溢出的增加，上、下游企業的利潤均呈現先增加后減少的變化，下游企業的研發產出則會隨著水平溢出的增加而減少；在下游企業選擇合作研發時，隨著水平溢出的增加，上游企業研發產出和上、下游企業的利潤都會隨之增加。（2）在兩種價格機制和兩種研發策略的策略組合中，最優共贏策略是下游企業與上游企業采取固定價格機制，并與其他下游企業進行合作研發。在這種策略下，下游企業的研發產出以及上、下游企業的利潤都會隨著水平溢出系數的增加而不斷增加。

本文研究存在一些局限性，只考慮了二級產業鏈中下游企業的研發投資和研發策略，同時為了方便模型構建，假設下游企業生產的產品是同質的并進行古諾競爭，因此，未來研究需要進一步探討在下游企業產品非同質時，水平溢出對上、下游企業之間研發合作的影響。

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（責任編輯：冉春紅）

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